【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体而言，涉及一种控温系统及控温方法。
技术介绍
1、在半导体晶圆制造过程中，包括蚀刻在内的多种工艺会产生大量的热量，需要通过冷却液及时带走热量，以避免对晶圆造成不良影响。
2、对于冷却液温度的精度要求极高，目前市面上通常采用冷媒系统与电加热相结合的方式实现对冷却液温度的调控。冷媒系统用于对蚀刻机台输出的高温冷却液进行降温，加热装置用于将供给蚀刻机台的冷却液加热至目标温度。
3、此方式在实际应用中，一方面冷媒系统载荷较大，能耗过高。另一方面对冷却液加热至目标温度的加热精度差，影响工艺效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种控温系统，其能够实现对冷却液的低能耗温度调控，并能够提升温度调控精度。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种控温方法，其能够实现对冷却液的低能耗温度调控，并能够提升温度调控精度。
3、本专利技术的实施例提供一种技术方案：
4、一种控温系统，包括冷却液管路、工艺水管路及冷媒管路，所述冷却液管路包括冷却液回液管及冷却液供液管；
5、所述冷却液回液管上依次设置有第一换热器与第二换热器，所述第一换热器接入所述工艺水管路，所述第二换热器接入所述冷媒管路，所述第一换热器与所述第二换热器均用于对冷却液进行冷却；
6、所述冷却液供液管上依次设置有第三换热器与加热装置，所述第三换热器接入所述冷媒管路，并与所述第二换热器串联设置，所述第三换热器用于对冷却液进行预热。
7、本实施例提供的控温系统，引入工艺水管路，使得车间工艺冷却水在冷媒管路之前对冷却液进行预降温，从而降低冷媒管路的载荷，降低能耗。并且第三换热器在加热装置之前对冷却液进行预加热，降低加热装置的载荷的同时，提升冷却液的温度精度。可见，本实施例提供的控温系统，实现了在高温冷却液回流过程中进行两级降温，以及在低温冷却液输出过程中进行两级加热，能够显著提升对冷却液的温度调控精度。
8、在可选的实施方式中，所述冷媒管路包括冷媒主管路、压缩机、第四换热器及膨胀阀，所述压缩机、所述第四换热器、所述膨胀阀及所述第二换热器依次设置于所述冷媒主管路上，且所述第四换热器接入所述工艺水管路。
9、第四换热器作为冷媒主管路中的冷凝器，与工艺水管路输入的工艺冷却水换热，第四换热器输出的冷媒在膨胀阀处降温至低温状态，低温状态下的冷媒在第二换热器处实现对冷却液的降温后回流至压缩机，从而完成一个调温循环。
10、在可选的实施方式中，所述冷媒管路还包括第一分支管路，所述第一分支管路的一端与所述压缩机的输出端连通，另一端与所述第三换热器的冷媒输入端连通，所述第三换热器的冷媒输出端与所述膨胀阀的输入端连通。
11、本实施方式提供的冷媒管路，压缩机、第三换热器、膨胀阀与第二换热器组成一种冷媒循环流路；压缩机、第四换热器、膨胀阀与第二换热器组成另一种冷媒循环流路。
12、在实际应用中，通过引导冷媒按前述两种冷媒循环流路中的任意一种或两种同时流动，能够实现对流入第二换热器与第三换热器的冷媒的温度与流量的调节，从而满足不同工况下的精确调温要求。
13、在可选的实施方式中，所述冷媒管路还包括第二分支管路，所述第二分支管路的一端与所述第四换热器的冷媒输出端连通，所述第二分支管路的另一端与所述第三换热器的冷媒输入端连通。
14、本实施方式提供的冷媒管路，压缩机、第三换热器、膨胀阀与第二换热器组成一种冷媒循环流路；压缩机、第四换热器、膨胀阀与第二换热器组成另一种冷媒循环流路；压缩机、第四换热器、第三换热器、膨胀阀及第二换热器组成又一种冷媒循环流路。
15、在实际应用中，通过引导冷媒按前述三种冷媒循环流路中的任意一种或多种同时流动，能够实现对流入第二换热器与第三换热器的冷媒的温度与流量的调节，从而满足不同工况下的精确调温要求。
16、在可选的实施方式中，所述冷媒管路上还设置有储液罐，所述储液罐设置于所述冷媒主管路上，且所述储液罐的输出端与所述膨胀阀的输入端连通。
17、储液罐能够对冷媒流量进行调节，以适应不同工况。
18、在可选的实施方式中，所述冷却液回液管或所述冷却液供液管上还设置有冷却液循环泵。
19、冷却液循环泵对冷却液的循环流动提供动力。
20、本专利技术的实施例还提供一种控温方法，应用于控温系统，所述控温系统包括冷却液管路、工艺水管路及冷媒管路，所述冷却液管路包括冷却液回液管及冷却液供液管；所述冷却液回液管上依次设置有第一换热器与第二换热器，所述第一换热器接入所述工艺水管路，所述第二换热器接入所述冷媒管路；所述冷却液供液管上依次设置有第三换热器与加热装置，所述第三换热器接入所述冷媒管路，并与所述第二换热器串联设置；所述控温方法包括：
21、调节所述工艺水管路输入所述第一换热器的工艺冷却水的流量和/或温度，以对冷却液进行首次降温；
22、调节所述冷媒管路输入所述第二换热器的冷媒的流量和/或温度，以对冷却液进行二次降温；
23、调节所述冷媒管路输入所述第三换热器的冷媒的流量和/或温度，以对冷却液进行预热；
24、调节所述加热装置的功率，以使所述加热装置将冷却液加热至目标温度。
25、本实施例提供的控温方法，引入工艺水管路，使得车间工艺冷却水在冷媒管路之前对冷却液进行预降温，从而降低冷媒管路的载荷，降低能耗。并且第三换热器在加热装置之前对冷却液进行预加热，降低加热装置的载荷的同时，提升冷却液的温度精度。可见，本实施例提供的控温系统，实现了在高温冷却液回流过程中进行两级降温，以及在低温冷却液输出过程中进行两级加热，能够显著提升对冷却液的温度调控精度。
26、在可选的实施方式中，所述冷媒管路包括冷媒主管路、压缩机、膨胀阀、第一分支管路、所述第三换热器及第四换热器，所述压缩机、所述第四换热器、所述膨胀阀及所述第二换热器依次设置于所述冷媒主管路上，且所述第四换热器接入所述工艺水管路；所述第一分支管路的一端与所述压缩机的输出端连通，另一端与所述第三换热器的冷媒输入端连接，所述第三换热器的冷媒输出端与所述膨胀阀的输入端连通；所述控温方法还包括以下特征中的至少一项：
27、(1)所述调节所述冷媒管路输入所述第二换热器的冷媒的流量和/或温度的步骤包括：
28、调节由所述冷媒主管路分流进入所述第一分支管路的冷媒的流量，和/或，调节所述工艺水管路输入所述第四换热器的工艺冷却水的流量和/或温度；
29、(2)所述调节所述冷媒管路输入所述第三换热器的冷媒的流量和/或温度的步骤包括：
30、调节由所述冷媒主管路分流进入所述第一分支管路的冷媒的流量。
31、由于第二换热器处于冷媒主管路上并分别与第三换热器、第四换热器串联，因此，通过调节冷媒主管路分流进入第一分支管路的冷媒的流量，或调节所述工艺水管路输入所述第四换热器的工艺冷却水的流量和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控温系统，其特征在于，包括冷却液管路(110)、工艺水管路(120)及冷媒管路(130)，所述冷却液管路(110)包括冷却液回液管(111)与冷却液供液管(113)；
2.根据权利要求1所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路(130)包括冷媒主管路(135)、压缩机(131)、第四换热器(180)及膨胀阀(132)，所述压缩机(131)、所述第四换热器(180)、所述膨胀阀(132)及所述第二换热器(150)依次设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述第四换热器(180)接入所述工艺水管路(120)。
3.根据权利要求2所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路还包括第一分支管路(136)，所述第一分支管路(136)的一端与所述压缩机(131)的输出端连通，另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连通，所述第三换热器(170)的冷媒输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通。
4.根据权利要求2或3所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路还包括第二分支管路(137)，所述第二分支管路(137)的一端与所述第四换热器(180)的冷媒输出
5.根据权利要求2所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路(130)还包括储液罐(133)，所述储液罐(133)设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述储液罐(133)的输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通。
6.根据权利要求1所述的控温系统，其特征在于，所述冷却液回液管(111)或所述冷却液供液管(113)上还设置有冷却液循环泵(114)。
7.一种控温方法，应用于控温系统(100)，其特征在于，所述控温系统包括冷却液管路(110)、工艺水管路(120)及冷媒管路(130)，所述冷却液管路(110)包括冷却液回液管(111)与冷却液供液管(113)；所述冷却液回液管(111)上依次设置有第一换热器(140)与第二换热器(150)，所述第一换热器(140)接入所述工艺水管路(120)，所述第二换热器(150)接入所述冷媒管路(130)；所述冷却液供液管(113)上依次设置有第三换热器(170)与加热装置(160)，所述第三换热器(170)接入所述冷媒管路(130)，并与所述第二换热器(150)串联设置；所述控温方法包括：
8.根据权利要求7所述的控温方法，其特征在于，所述冷媒管路(130)包括冷媒主管路(135)、压缩机(131)、膨胀阀(132)、第一分支管路(136)、所述第三换热器(170)及第四换热器(180)，所述压缩机(131)、所述第四换热器(180)、所述膨胀阀(132)及所述第二换热器(150)依次设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述第四换热器(180)接入所述工艺水管路(120)；所述第一分支管路(136)的一端与所述压缩机(131)的输出端连通，另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连接，所述第三换热器(170)的冷媒输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通；所述控温方法还包括以下特征中的至少一项：
9.根据权利要求7所述的控温方法，其特征在于，所述冷媒管路(130)包括冷媒主管路(135)、压缩机(131)、膨胀阀(132)、所述第三换热器(170)、第四换热器(180)及第二分支管路(137)，所述压缩机(131)、所述第四换热器(180)、所述膨胀阀(132)及所述第二换热器(150)依次设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述第四换热器(180)接入所述工艺水管路(120)；所述第二分支管路(137)的一端与所述第四换热器(180)的冷媒输出端连通，所述第二分支管路(137)的另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连通，所述第三换热器(170)的冷媒输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通；所述控温方法还包括以下特征中的至少一项：
10.根据权利要求7所述的控温方法，其特征在于，所述冷媒管路(130)包括冷媒主管路(135)、压缩机(131)、膨胀阀(132)、第四换热器(180)、第一分支管路(136)、所述第三换热器(170)及第二分支管路(137)，所述压缩机(131)、所述第四换热器(180)、所述膨胀阀(132)及所述第二换热器(150)依次设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述第四换热器(180)接入所述工艺水管路(120)；所述第一分支管路(136)的一端与所述压缩机(131)的输出端连通，另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连通，所述第三换热器(170)的冷媒输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通；所述第二分支管...
【技术特征摘要】
1.一种控温系统，其特征在于，包括冷却液管路(110)、工艺水管路(120)及冷媒管路(130)，所述冷却液管路(110)包括冷却液回液管(111)与冷却液供液管(113)；
2.根据权利要求1所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路(130)包括冷媒主管路(135)、压缩机(131)、第四换热器(180)及膨胀阀(132)，所述压缩机(131)、所述第四换热器(180)、所述膨胀阀(132)及所述第二换热器(150)依次设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述第四换热器(180)接入所述工艺水管路(120)。
3.根据权利要求2所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路还包括第一分支管路(136)，所述第一分支管路(136)的一端与所述压缩机(131)的输出端连通，另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连通，所述第三换热器(170)的冷媒输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通。
4.根据权利要求2或3所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路还包括第二分支管路(137)，所述第二分支管路(137)的一端与所述第四换热器(180)的冷媒输出端连通，所述第二分支管路(137)的另一端与所述第三换热器(170)的冷媒输入端连通。
5.根据权利要求2所述的控温系统，其特征在于，所述冷媒管路(130)还包括储液罐(133)，所述储液罐(133)设置于所述冷媒主管路(135)上，且所述储液罐(133)的输出端与所述膨胀阀(132)的输入端连通。
6.根据权利要求1所述的控温系统，其特征在于，所述冷却液回液管(111)或所述冷却液供液管(113)上还设置有冷却液循环泵(114)。
7.一种控温方法，应用于控温系统(100)，其特征在于，所述控温系统包括冷却液管路(110)、工艺水管路(120)及冷媒管路(130)，所述冷却液管路(110)包括冷却液回液管(111)与冷却液供液管(113)；所述冷却液回液管(111)上依次设置有第一换热器(140)与第二换热器(150)，所述第一换热器(140)接入所述工艺水管路(120)，所述第二换热器(150)接入所述冷媒管路(130)；所述冷却液供液管(113)上依次设置有第三换热器(170)与加热装置(160)，所述第三换热器(170)接入所述冷媒管路(130)，并与所述第二换热器(150)串联设置；所述控温方法包括：
8.根据权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟明，姜秀鹏，张国强，
申请(专利权)人：上海盛剑半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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